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iOS开发-序列化与反序列化

iOS开发-序列化与反序列化

作者: 疯狂小鱼人 | 来源:发表于2018-12-22 15:38 被阅读0次

    写这篇文章的目的是由浅入深的记录一下序列化在iOS开发中的作用及其使用方法。

    1.什么是序列化?

    有时我们会有这样的需求,将程序中使用的多个对象及其属性值,以及它们的相互关系保存在文件(硬盘)中,或者发送给另外的进程。为了实现此功能,Foundation框架中,可以把相互关联的多个对象归档为二进制文件,而且还能将对象的关系从二进制文件中还原出来,这种将对象打包成二进制文件的过程就称为序列化(及开发中常说的归档)。逆变换则称为反序列化或者解档。

    2.NSCoding协议

    所有可以序列化的对象都必须要遵守NSCoding协议。此协议在Foundation/NSObject.h中定义,NSObject本身并不采用该协议。NSString、NSDictionary等Foundation的主要类都遵守了NSCoding协议。

    NSCoding在Foundation中的声明:

    @protocol NSCoding
    
    //序列化数据,读取实例对象的数据,并把这些数据写到coder中去。NSCoder会在第3点中解释
    - (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder;
    
    //反序列化数据,从coder中读取数据,并保存到相应的对象中。
    - (nullable instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder;
    
    @end
    
    3.抽象类NSCoder

    NSCoder是archivie字节流的抽象类.它提供了用于存储和读取对象数据的接口,由于其实抽象类,所以不能直接使用它来创建对象 通过其子类NSKeyedarchiver将对象写入到字节流,通过子类NSKeyedUnarchiver从字节流中读取数据。也就是可以通过这两个子类完成序列化和反序列化操作。

    说了这么多概念的东西,大家应该已经烦了,下面就写一个小demo实现一个简单的需求--将邻居家的狗困到笼子里再放出来。

    neighborDog类.h文件

    @interface NeighborDog : NSObject<NSCoding> //注意遵守NSCoding协议
    
    @property(nonatomic,strong)NSString *dogRope;//狗绳
    @property(nonatomic,strong)NSString *dogBowl;//狗碗
    
    @end
    

    neighborDog类.m文件

    @implementation NeighborDog
    @synthesize dogRope;
    @synthesize dogBowl;
    
    - (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)dogCoder
    {
        [dogCoder encodeObject:dogRope forKey:@"dogRope"];
        [dogCoder encodeObject:dogBowl forKey:@"dogBowl"];
    }
    
    - (instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder{
        if (self = [super init]) {
            self.dogRope = [aDecoder decodeObjectForKey:@"dogRope"];
            self.dogBowl = [aDecoder decodeObjectForKey:@"dogBowl"];
        }
        return self;
    }
    
    @end
    

    写一个类person,这个person负责具体的操作,在person中实例化一个neighbordog。

    //把狗装进笼子里
    -(void)putTheDogInCage{
        NSData *wData = [NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:neighbordogModel];//neighbordogModel是创建的狗对象
        [[NSUserDefaults standardUserDefaults]setObject:wData forKey:@"STORAGE_GESTURE_MODEL"];
        [[NSUserDefaults standardUserDefaults]synchronize];
    }
    //放狗
    -(void)releaseDog{
        NSData *data = [[NSUserDefaults standardUserDefaults]objectForKey:@"STORAGE_GESTURE_MODEL"];
        NSArray *arrt = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:data];
    }
    //当然可以创建很多只狗放在一个数组里面,同时进行归档解档
    

    看到这里有些iOSer会说这么简单的东西拿出来不觉得尴尬吗,好吧,以上内容仅供初学者参考。

    下面结合iOS的黑魔法讨论一下序列化和反序列化的应用。

    4:利用运行时将对象序列化与反序列化

    首先讲一个需求:

    为了给用户极致的体验,我们打算序列化对象的三个特定属性供用户在特定条件下使用,此时你开心的用上面简单写的归档方法写好了。后来产品同学发现这样远远不够用,于是需求改变了,要动态的序列化对象的属性。由于运行时中是可以动态获取类属性的,所以可以尝试用runtime实现。

    将上面的例子中的NSCoding协议方法实现做如下改动:

    - (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)dogCoder
    {
        unsigned int ivarCount = 0;
        unsigned int propertyVarCount = 0;
        unsigned int sharedVarCount = 0;
        
        Class selfclass = [self class];
        while (selfclass != [NSObject class]) {
            //当序列化对象不是直接继承NSObject时会统计不到父类的属性,所以需要对NSObject的上层序列对象的类属性进行编解码,这时注意用class_copyIvarList获取超类属性的时候kvc会发生崩溃,超类属性的获取需要用class_copyPropertyList.
            BOOL isSelfClass_bool = (selfclass == [self class]);
            Ivar *ivarArr = isSelfClass_bool ? class_copyIvarList([selfclass class], &ivarCount) : nil;//创建一个Ivar类型的指针数组,用于描述类声明的实例变量。
            objc_property_t *propertyArr = isSelfClass_bool ? nil : class_copyPropertyList(selfclass, &propertyVarCount);//描述属性的objc_property_t类型的指针数组,由类声明。不包括由超类声明的任何属性。
            sharedVarCount = isSelfClass_bool ? ivarCount : propertyVarCount;
            for (int i = 0; i < sharedVarCount; i++) {
                const char *varName = isSelfClass_bool ? ivar_getName(*(ivarArr + i)) : property_getName(*(propertyArr + i));
                NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:varName];
                //kvc可以获取本类所有变量以及父类的属性,但是不包含父类的私有变量,如果直接使用会发生崩溃
                id varValue = [self valueForKey:key];
                NSArray *filters = @[@"superclass", @"description", @"debugDescription", @"hash"];
                if (varValue && (![filters containsObject:key])) {
                    [dogCoder encodeObject:varValue forKey:key];
                }
            }
            free(ivarArr);
            free(propertyArr);
            selfclass = class_getSuperclass(selfclass);
        }
    }
    
    - (instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder{
        unsigned int ivarCount = 0;
        unsigned int propertyVarCount = 0;
        unsigned int sharedVarCount = 0;
        
        Class selfClass = [self class];
        while (selfClass != [NSObject class]) {
            BOOL isSelfClass_bool = (selfClass == [self class]);
            
            Ivar *ivarArr = isSelfClass_bool ? class_copyIvarList([selfClass class], &ivarCount) : nil;//创建一个Ivar类型的指针数组,用于描述类声明的实例变量。
            objc_property_t *propertyArr = isSelfClass_bool ? nil : class_copyPropertyList(selfClass, &propertyVarCount);//描述属性的objc_property_t类型的指针数组,由类声明。不包括由超类声明的任何属性。
            sharedVarCount = isSelfClass_bool ? ivarCount : propertyVarCount;
            
            for (int i = 0; i < sharedVarCount; i++) {
                const char *varName = isSelfClass_bool ? ivar_getName(*(ivarArr + i)) : property_getName(*(propertyArr + i));
                NSString *key = [NSString stringWithUTF8String:varName];
                id varValue = [aDecoder decodeObjectForKey:key];
                NSArray *filters = @[@"superclass", @"description", @"debugDescription", @"hash"];
                if (varValue && [filters containsObject:key] == NO) {
                    [self setValue:varValue forKey:key];
                }
            }
            free(ivarArr);
            free(propertyArr);
            selfClass = class_getSuperclass(selfClass);
        }
        return self;
    }
    

    这些代码可以直接再用宏定义封装一层,然后在需要序列化的对象中直接调用即可。
    eg:宏定义封装 CODER_DECODER_runtime()

    @implementation ViewController
    
    CODER_DECODER_runtime()
    
    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
    }
    

    作者简介:就职于甜橙金融信息技术部,负责翼支付iOS客户端开发工作,喜欢研究iOS底层及新的技术,望结交天下码友,共同进步,共同学习。

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